如何证明内部有一点电荷的导体球壳在球的外部产生的电场与点电荷在球内的位置无关?

作者&投稿:呈瑗 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
证明半径为R的均匀带电球(或球壳)在球的外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的~

你的问题涉及的是电学里最基本的概念的东西,我觉得有必要好好回答一下~~
首先你的命题是有问题的,对于均匀带点的球壳和球他们对球外的电场的确与在电荷聚在球心处的一样,但是球内,球壳对内场强为0,而半径为R,电荷体密度为p 的球在距球心为r(r<=R)处的场强为E=4/3kpirp ,你要概念清晰~~命题错了的话是不可能证明为对的的
其实你说不用高斯定理,积分什么的,是有一些方法解决一部分问题的,但是基本的思想是一致的,什么空间角啊~~微元什么的
先给你看一个这个命题的证明:均匀带点球壳内,场强为0
如图(看不清可下载放大),可以证明由p张成的小圆锥角对应的两块面元对点p的和场强为0,原面可这样分成无数对原面,即有整个球壳对内任一点场强为0~~~~
E与R成平方反比的在球壳内场强为0的结论可用作实验证明E是与R的平方反比的~~呵呵,很有用的,而且,空间角这东西又能证明高斯定律~~~~
希望对你有用,有疑问再交流

理解这段话:就是一个均匀带电的球,对球外一点电场强度的计算是等于相同电荷量都在球心处时的电场强度的。
原因:如果一个球均匀带电,必然有的位置近,有的位置远,可以平均一下认为都在圆心。
证明:可以了解一下高斯定理,运用高斯定理可以轻易得解。

点电荷在球体内部,因为静电感应原理,会使得小球壳的内侧带与点电荷电量相反的电荷,使得外侧带与点电荷极性相同的电荷,内侧与外侧的带电量相等并且等于点电荷带电量。最重要的是感应电荷分别在内外层的分布是均匀的,使得发出的电场都是垂直与球壳的法平面向外发射且大小相等。相当于你说的情况。


配位离子与简单离子有何区别,如何证明
2、元素之间的连接键不同:配离子是由中心离子与配位体键合形成的,而简单离子则没有。3、组成不同:配离子由中心原子和配体组成,简单离子则是由原子失去或得到电子形成。比如:在硫酸铜中通入氨气,然后结晶得到晶体后,再溶解检验铵离子,检验铜离子是否存在,即可证明离子的存在。

手机电池用久啦!怎样恢复原电池的电量?
电池的寿命决定于反复充放电次数,锂电池大约可以连续充放电500次左右,之后电池的性能会大大减弱,应尽量避免把电池内余电全部放完再充电,否则随着充电次数的增加,电池性能会慢慢减弱,电池的待机时间也就很难不下降了。四、使用专用充电器。锂离子电池必须选用专用充电器,否则可能会达不到饱和状态,影响...

电动机耐压实验,何时直流耐压?何时交流耐压?
绝缘预防性试验可分为两大类:一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验,是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数,主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等,从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明 ,这类方法是行之有效的,但目前还不能只靠它来可靠的判断绝缘的耐电...

在电灯发明之前,人类用电做什么用了?
美国学者富兰克林干脆把这两种电叫正电和负电,他认为,电是一种流质;摩擦琥珀时,电从琥珀流出使它带负电;摩擦玻璃时,电流入玻璃,使它带正电;两者接触时,电从正流向负,直到中性平衡为止。富兰克林还揭露了雷电的秘密。他冒着生命危险,把天电吸引到莱顿瓶中,令人信服地证明了天电与地电完全...

科学界有什么证据可以证明地球内部可能存在其他文明?
二战期间一位士兵和敌人交战的时候,意外被留在了某一个森林中,在森林中竟然发现了一个神秘洞穴,进入洞穴后发现有很多植物和已经在机场消失的生物。所以这才让大家坚信,地球内部还存在其他事件,近几年内科学家陆陆续续的在机场发现了很多神秘洞穴,似乎能够证明和地心人有关,不过有人相信地球是实心...

中国古人对雷电现象有怎样的认识?
用现在的物理语言表示,这就是说当阴阳二气的能量积累达到一定的极限值时,这些能量便会在极短的时间内爆发,于是就见到了闪电,听到了雷声。 元末明初思想家刘伯温在其著作《刘文正公集》中说道:“雷何物也?曰雷者,天气之郁而激发也,阴气团于阳,必迫,迫极而迸,进而声为雷,光为电。”这段话基本上是对前人...

如何判断油滴盒内平衡极板是否水平,不水平对实验结果有何影响
密立根油滴实验历来是一个著名而有启发性的实验,它设计巧妙,结果准确。在实验中,认真选择油滴,耐心跟踪和测量,培养一丝不苟的科学实验态度。 实验中要学会选择合适的油滴,并且熟练控制油滴以进行多次测量。计算每个油滴的带电量,这里采用倒过来验证的方法,即用公认的电子电量值去除每个油滴的电量...

什么叫电泳?有何现象?
胶体有电泳现象,证明胶体的微粒带有电荷。各种胶体微粒的本质不同,它们吸附的离子不同,所以带有不同的电荷。利用电泳可以确定胶体微粒的电性质,向阳极移动的胶粒带负电荷,向阴极移动的胶粒带正电荷。一般来讲,金属氢氧化物、金属氧化物等胶体微粒吸附阳离子,带正电荷;非金属氧化物、非金属硫化物等...

宇宙大爆炸有什么证据?
1964年,威尔逊和彭齐亚斯两位射电天文学家意外发现了一种各向同性的辐射信号。皮布尔斯等人很快意识到,这个信号就是他们此前所预言的宇宙微波背景辐射。发现宇宙微波背景辐射的两位天文学家在1978年获得了诺贝尔物理学奖,而皮布尔斯也终于在2019年获得了诺贝尔物理学奖。观测表明,宇宙微波背景辐射十分均匀...

何为中微子振荡,为什么说中微子有质量呢?
你看,中微子是标准模型中相互作用最弱的粒子之一。它们是稳定的,只通过弱力相互作用,它们没有电荷也不散射光。在很长一段时间里,人们认为中微子零质量。如果我们看标准模型,就会发现其中不仅仅只有一种中微子。正如带电的轻子有三种类型:电子、μ子和τ子,中微子也有三种类型:电子中微子、&...

阜阳市19645665766: 金属球壳内有一点电荷,为什么点电荷在壳内移动不影响外部电场? -
铎鲍盐酸: 用高斯定理来求解 在球壳内外表面之间做一个高斯面S,由于高斯面在导体内部,静电平衡时场强处处为零,所以通过S的通量=0,于是根据高斯定理,S内∑q=0,所以若导体壳内有带电体q,则导体内表面一定带电-q.根据电荷守恒原则,导体壳外表面必定出现带q的电量,并且容易知道,无论导体壳内的带电体处于具体何位置,导体壳外表面总是会出现带q的电量,也就是说导体壳外表面的电荷分布情况和壳内带电体的位置无关

阜阳市19645665766: 导电球壳电荷分布情况不带电的导体球壳,里面有一个点电荷(不在球心),问球壳内,外表面电荷分布是否均匀? -
铎鲍盐酸:[答案] 内表面不均匀,外表面均匀,如果你学过数学物理的话,实际上可以用勒让德函数来表示各点的电荷分布.也可以这样理解,由于电磁屏蔽,外表面电荷均匀分布在球上

阜阳市19645665766: 一封闭导体的球壳内部空间放有一点电荷+Q,将球壳接地 -
铎鲍盐酸: 球壳内部空间放有一点电荷+Q,球壳内部的场强为此电荷+Q独立产生,将球壳接地是屏蔽了外场.球壳外的场强不为零,球壳场强为零

阜阳市19645665766: 一半径为r的导体球壳,球内部距离球心d有一点电荷q,1.求球壳接地时球内 -
铎鲍盐酸: 画出图,球壳有厚度,内外带电 不接地时:球壳内层感应出等量异种电荷-q(不均匀分布,因为内部电场线疏密不均匀),因为原先不带电,所以球壳外层带+q电荷(均匀分布,因为内部有等量异种电荷相互抵消,无电场线从球壳内穿出到球壳...

阜阳市19645665766: 如图,球形导体空腔中放有一点电荷Q,且点电荷不在球心,则下列描述正确的有() -
铎鲍盐酸:[选项] A. 球壳为等势体 B. 球壳的内表面电荷分布均匀 C. 球壳的外表面电荷分布均匀 D. 改变Q在空腔里的位置,则对外表面的电荷分布无影响

阜阳市19645665766: 导体球壳内有一点电荷,当在球壳内部移动时,球壳外部的场强将不变(变大、变小、不变)为什么不变,感应电荷应该在靠近一点的地方比较密集,在较... -
铎鲍盐酸:[答案] 屏蔽效应作用结果

阜阳市19645665766: 证明:一个点电荷在均匀带电的球壳内任意一点受到的电场力为零 -
铎鲍盐酸: 就像均匀球壳对其内部的物体引力为0一样,和距离平方反比的力都有这个性质.下面以万有引力为例:过这个点作两个小圆锥!立体角相等,两边截得的面积和距离的平方成正比,密度相同,质量和这个的面积成正比,所以这两部分的引力刚好抵消掉,所以整个球壳的合力为0,牛顿当年也是这么推导出来的!因为一条弦两头的弦切角a刚好相等,立体角相等,圆锥底面积S和距离平方成正比,两边截得的球的面积=S/cosa,所以:两边截得的面积和距离的平方成正比!这个是微分,是个很小的角度.图我不画了,不好上传.你去想想,实在想不通就算了,毕竟竞赛题有点难度的.底面积和弧长的平方成正比,弧长和半径成正比.

阜阳市19645665766: 球壳内有一点点电荷,则球壳内的场强是否为0?如果在上面的基础之上,在球壳在外部放一个点电荷,则球壳内 -
铎鲍盐酸: 球壳应该是导体的吧,不然没有意义了 1.根据高斯定律知前者不为0 2.球壳是导体于是球壳电荷静态平衡,即等压,假设球内有一电场线连接球壳上两点,则该两点不等压,所以假设不成立,即球壳内没有电场线,即场强为0

阜阳市19645665766: 为什么球壳内的点电荷在球壳上的电场强度为0 -
铎鲍盐酸: 该命题证明如下:设想一个实心的导体球,当它带电后,在导体内部建立电场,在电场力作用下,电荷要发生移动,由于同种电荷互相排斥,电荷将全部尽量远离而均匀分布在外表面,达到平衡时,电荷不再移动,此时,内部场强应是0(不然内部的自由电荷将在电场力作用下继续移动.).现在把球体的内部挖掉一个小球体,就成了一个球壳了,而挖空后并不改变原来的带电情况和电场,所以均匀带电球壳内部电场强度为0 .

阜阳市19645665766: 导体球壳内不在球心处一点电荷在球壳内表面感应电荷分布均匀吗? -
铎鲍盐酸:[答案] 不均匀.不妨这么想,导体球壳外部是静电屏蔽的了,即外部没有电场.如果球壳内表面感应电荷分布均匀(此间应该不用强调内表面,因为内表面感应电荷分布均匀,内外表面感应电荷都会分布均匀),那么球壳上所带电荷在球壳外...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网